萊康明發動機點火系統常見故障分析及排除

薛躍平

摘 要：點火系統是發動機的重要系統之一，對它的理解和掌握，有助于快速的排除發動機故障，有利于減少飛機的停廠時間。該文主要介紹了點火系統中磁電機單磁掉轉異常的故障，定時燈在磁電機排故中的應用，電嘴積碳引起的發動機抖動，點火系統隔波裝置故障引起的機載電子設備干擾，這些介紹對日常維護點火系統和排除點火系統故障十分有益。

關鍵詞：萊康明 磁電機 電嘴 掉轉 電磁干擾 定時燈

中圖分類號：U464.337.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-00-02

近十幾年里，中國有越來越多的用戶在使用美國萊康明航空發動機，隨著維護的深入，發現發動機故障率中占比例最高的是點火系統故障。下面以德事隆·萊康明公司生產的IO-360-L2A發動機選用的美國CHAMPION公司生產的點火系統為例，分析點火系統在飛行使用中最常遇到的問題及分享排故的一些經驗。

1 萊康明發動機點火系統基本組成及分布

萊康明發動機點火系統主要由：磁電機（包括外部導線和開關）、高壓導線和電嘴三部分組成。每個氣缸有兩個電嘴，分別安裝在氣缸頭的上部和下部，有兩個磁電機通過高壓導線分別控制每個氣缸的一個電嘴，即一臺發動機有兩套獨立的點火系統。一般兩個磁電機是分開安裝的，也有兩個磁電機合在一起共用一個轉子，由一個傳動齒輪帶動。阿維科·萊康明公司生產的IO-540-C4D5D發動機選用的D6LN-3000型磁電機就屬于這一類。各型萊康明發動機使用的磁電機原理大同小異。

2 磁電機單磁掉轉異常故障

發動機在使用中，飛行人員或機務人員在對發動機試車時，在對磁電機進行試單磁工作時，常會遇到這樣兩種情況：要么單磁工作時發動機不掉轉，要么單磁工作時發動機轉速迅速下降，發動機失去功率。這兩種情況可以歸結為：（1）在單磁位雙磁工作。（2）在雙磁位單磁工作。

3 在單磁位雙磁工作分析

3.1 在單磁位雙磁工作的原因

它的現象即試車試單磁時，一個磁電機工作時發動機不掉轉，另一個磁電機工作時發動機掉轉正常。這種現象的原因是在試單獨的一個磁電機工作性能時，另一個磁電機沒有關閉，而在正常工作。在日常維護中，排故時會發現，另一個磁電機由低壓電路中的電容正極引出接到磁電機開關的接地線斷路。而最可能斷開的位置在電容正極引出的接線樁處的接地線的接線片根部導線斷開。這樣就造成了這個磁電機不能關閉。本來應該在試單磁時，讓另一個磁電機通過接地線在磁電機開關處接地，使其不工作。現在接地線斷路，就等于磁電機低壓電路中的一次線圈始終能產生感應電流。發動機轉動，斷電器就會正常工作，一次線圈就會產生自感應電動勢，從而讓高壓電路中的二次線圈產生感應電動勢，讓磁電機始終產生高壓電。因為接地線斷開就等于磁電機開關對磁電機的控制失去作用，磁電機開關無法讓磁電機的一次線圈接地，只要發動機轉動這個磁電機就正常工作，就無法試單磁。

3.2 定時燈在查找單磁位雙磁工作故障中的應用

定時燈是給磁電機在外定時安裝中，判斷磁電機是否安裝精確的工具。大多使用以電池為電源的定時燈，如EASTERN TECHNOLOGY CORPORATION生產的E50型定時燈。這種定時燈在磁電機斷電器觸點斷開時燈亮，閉合時熄滅。交流定時燈的工作方式與上述相反，當斷電器觸點斷開時燈熄滅。在上述故障的分析中，在單磁位雙磁工作的故障是可以在運轉發動機試單磁中檢查出來的。但是當停車排故時，拆掉了發動機整流罩，可是肉眼卻看不出電容正極到磁電機開關的接地線哪里斷了。因為有時導線內部的金屬線斷了，而外面的絕緣層完好無損。這時發動機試車人員甚至會懷疑自己的判斷，記不清是左磁不掉轉還是右磁不掉轉，而裝回整流罩給發動機試車又很麻煩。這時使用定時燈就可以簡單有效的判斷哪個磁電機不能接地。把定時燈的兩根正線接在兩個磁電機的電容正極，而負線接地，此時磁電機開關都在OFF位。當拆掉電嘴，順旋向搬動螺旋槳到一號缸膨脹作功行程使沖擊聯軸器脫開，然后回搬螺旋槳到一號缸壓縮行程上死點前25 °附近來回晃動時，會發現有個定時燈會亮而另一個燈始終不亮，不亮那個燈相連的磁電機為正常，亮燈相連的那個磁電機為故障。因為磁電機開關在OFF位，兩個磁電機均應接地。亮燈說明這個磁電機沒接地，斷電器對低壓電路起作用。這時只要找到這個磁電機接地線斷開的位置就可以排除故障，斷處多在電容正極接線處的接線片根部膠套內。這是一個利用定時燈排故非常好的

例子。

3.3 在雙磁位單磁工作分析

這類故障只能在試車試單磁時才能發現。它的現象是當磁電機開關位于單磁位時，一個磁電機單獨工作時，發動機不掉轉，而另一個磁電機單獨工作時，發動機轉速迅速下降直至為零，即發動機不工作。這是因為有一個磁電機使終沒有工作，即無論磁電機開關在雙磁位還是在不掉轉的單磁位，都只有一個磁電機在工作。另一個不工作的磁電機故障的原因有很多。比如裝配磁電機時未連接內部的電容插線；磁電機斷電器故障；磁電機分電器故障；磁電機線包不絕緣等。當更換這個故障磁電機后，發動機單磁掉轉就可恢復正常。

4 電嘴積碳引起的發動機抖動

萊康明的發動機抖動多數是由電嘴積碳，造成電嘴的中央極和旁極相連，而使電嘴不跳火。對于四缸的萊康明發動機，如IO-360-L2A發動機，在查找故障電嘴時，有如下規律：如果是左磁電機單獨工作時，發動機抖動并掉轉200RPM以上，則檢查左邊2、4缸下部電嘴和右邊1、3缸上部電嘴，簡稱“左下右上”；如果是右磁電機單獨工作時，發動機抖動并掉轉200RPM以上，則檢查右邊1、3缸下部電嘴和左邊2、4缸上部電嘴，簡稱“右下左上”。對于裝有G1000系統的飛機，甚至可以根據每個氣缸的排氣溫度的差異，確定是哪一個電嘴故障。有少數比例的飛機，在出原廠時，磁電機的接地線在磁電機的開關處或電容正極接線處，左磁電機和右磁電機互相接反。這并不影響飛機的安全性，但對排故有影響。比如現在試車試單磁，左磁電機工作右磁電機接地。發現發動機抖動并掉轉300RPM，2號缸排氣溫度異常，初步判定為2號缸下部電嘴因積碳而未工作。而因左、右磁電機接地線接反，實際故障的電嘴為2號缸上部

電嘴。

5 點火系統隔波裝置故障引起的機載電子設備干擾

5.1 磁電機及其外部導線的隔波

先介紹磁電機外部的連接導線，這很容易讓人混淆。SLICK磁電機的電容正極引出一根較粗的導線，磁電機的殼體引出一根較細的導線，兩線隨后并成一根通往磁電機開關。維修人員時常把連接磁電機殼體的線稱作磁電機接地線，因為磁電機殼體確實連通發動機本體，但它實際上是根屏蔽線。真正的磁電機接地線即低壓電路中的電容正極通往磁電機開關的較粗導線，就由這根較細導線傳導隔波電流。而磁電機內部則是由金屬殼體來隔波屏蔽的。如果磁電機的屏蔽線斷路或磁電機殼體缺損，那么就會對飛機的通訊導航設備產生干擾。因為磁電機工作時會產生高頻輻射。如斷電器火花放電具有振蕩的性質，電路上的交變電流周圍會形成變化的電磁場，它們都會在飛機線路內產生虛假的高頻信號，對機載無線電通信設備和電子設備產生干擾。因此需要對磁電機及其線路進行屏蔽隔波。

5.2 高壓導線的隔波

高壓導線是連接磁電機和電嘴的橋梁，需要傳輸大約15000～18000伏以上的高壓電，并且是脈動傳輸的，因為活塞式發動機是間歇性點火的。因此需要對高壓導線進行隔波處理，否則同樣會造成機載無線電通信設備和電子設備的干擾。但是，由于在定檢和排故中需要頻繁的拆裝電嘴，靠近電嘴的一端，與電嘴壓緊螺帽相連的高壓導線隔波套極易損壞，一旦損壞到一定程度，就會產生電磁干擾。因此，這個部位也是在日常維護和排除通信干擾故障中需要重點檢查的部位。

參考文獻

[1] 吳增輝.TB-20飛機發動機構造講義[M].四川：中國民航飛行學院，1990.

[2] AVCO LYCOMING直接驅動發動機大修手冊[Z].四川：中國民航飛行學院，1990.

[3] 朱普安.飛機電氣元件[M].北京：中國民航出版社，1997.

[4] 丁時熙.TB-20飛機發動機講義[M].四川：中國民航飛行學院，1989.

[5] 丁時熙.TB-20飛機飛機構造講義[M].四川：中國民航飛行學院，

1989.

[6] 屈本權，朱新宇.SEMINOLE飛機機型理論[M].四川：中國民航飛行學院，2003.

[7] CESSNA172R型飛機機型培訓教材[Z].四川：中國民航飛行學院，

2006.